蜂蜜真偽及品質分析
不純砍頭,是砍蜜蜂的頭嗎……?
蜂蜜分析
蜂蜜 (Honey) 作為糕點、飲品等食品的調味品,常被大家認為是比蔗糖、果糖還要健康且高級的。蜂蜜是蜜蜂從開花植物上採集到的花蜜 (nectar) 或蜜露 (honeydew) 做為原料,經過發酵之後產生而成的。蜂蜜會依花蜜來源的植物不同可分為:龍眼蜜、荔枝蜜、百花蜜…等種類。
蜂蜜的成分包括醣類 (佔75~80 %)、水份 (20 %以下),以及胺基酸、維他命、礦物質、有機酸,以及少量的蛋白質 (酵素) 等。雖然蜂蜜和蔗糖的甜度大致相同,但相較於屬於雙醣類的蔗糖 (化學結構為兩個單醣分子的結合:葡萄糖-果糖),蜂蜜的主成分是兩種單醣分子:葡萄糖與果糖。而葡萄糖與果糖的比例隨著不同花蜜來源的蜂蜜而有差異,當葡萄糖的含量較高時蜂蜜 (如荔枝蜜) 在低溫下容易產生結晶,也讓很多人誤以為:會結晶 = 真蜂蜜。但像龍眼蜜這種果糖含量較高的蜂蜜不容易產生結晶,故在判斷上容易被誤判!
蜂蜜的成分主要是葡萄糖和果糖,均為單醣
一般吃到的蔗糖是葡萄糖和果糖結合而成的雙醣
那要怎麼分辨蜂蜜的真假和品質好壞呢?
在台灣,中華民國國家標準CNS 1305規範了蜂蜜的成分規定:
成分項目 | 種類 | |
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蜂蜜 | 龍眼蜂蜜 | |
水份含量 (%) |
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蔗糖含量 (%) |
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醣類含量 (%) (葡萄糖+果糖總和) |
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水不溶物含量 (%) |
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酸度 (meq H+/1000 g) |
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澱粉酶活性 (Schade Unit) |
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羥甲基糠醛 (HMF, mg/kg) |
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其中,相較於較為直觀且容易摻假的水份、蔗糖及醣類含量等項目,澱粉酶活性 (有無摻假) 及羥甲基糠醛 (hydroxymethylfurfural; HMF,品質指標) 是更具鑑別力的項目。均可利用UV-Vis光譜儀來進行分析。
澱粉酶活性分析 (Diastase activity)
澱粉酶 (Diastase) 是蜂蜜中所含天然酵素中的一種,可將澱粉 (許多醣分子互相連結形成的聚合物) 轉化成醣分子,因此蜂蜜被認為是具有幫助消化效果的食物。但一般合成的蜂蜜或者摻假的蜂蜜主要以玉米澱粉轉化糖漿為主要成分 (再混入蜂蜜),澱粉酶的含量會大幅降低甚至根本沒有。同時,蜂蜜如果保存不當,如儲存在高溫時會造成澱粉酶蛋白質結構被破壞讓含量偏低。因此,澱粉酶活性可以當作蜂蜜品質的鑑別方式。
澱粉酶的測定方法為Phadebas法,所使用的Phadebas藥劑包含了可被分解澱粉的微球體 (Degradable Starch Microsphere; DSM) 上以及鍵結在上面的染劑 (Dye),將藥劑加入蜂蜜之後,澱粉酶會分解藥劑中的澱粉,讓染劑釋出產生顏色,在620 nm下測定吸光值,經運算即可得到澱粉酶活性 (單位為Schade unit),當澱粉酶含量愈高,所呈現的顏色愈深。
根據CNS 1305的標準,蜂蜜中的澱粉酶活性須高於8 (Schade unit)。而在歐盟的蜂蜜指引 (EU Honey Directive) 中提到部分澱粉酶含量較低的蜂蜜如檸檬蜜 (Citrus Honey) 則須高於3 (Schade unit) 。另外在美國,由於蜂蜜常用於烘焙業如麵包的加工,過高的澱粉酶含量可能會分解麵粉中的澱粉,造成麵包成型不佳,通常也會控制澱粉酶不要過高。
羥甲基糠醛分析 (HMF Analysis)
羥甲基糠醛 (Hydroxymethylfurfural, HMF) 為來自於醣類與胺基酸分子經過加熱產生梅納反應 (Maillard Reaction) 所形成的中間產物之一。若合成或摻假蜂蜜添加焦糖色素,HMF含量可能偏高;當蜂蜜保存條件不佳或者不新鮮時,也容易因為成分中的葡萄糖、果糖脫水生成HMF。雖然目前HMF是否有毒性仍有待觀察,但目前除了台灣的CNS外,國際食品法典委員會 (Codex Alimentarius Commission, CAC)、歐盟 (EU)、韓國等國家都有針對HMF含量作出規範。
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葡萄糖 (左圖) 與果糖 (右圖) 反應生成HMF的反應機構
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HMF的UV-Vis光譜
在CNS1305規範中,HMF分析方法為使用HPLC進行分析,而國際蜂蜜委員會的規範 (Harmonised Methods of International Honey Commission) 中亦規範可以用UV-Vis光譜儀進行分析。將蜂蜜樣品經過前處理之後,將UV-Vis光譜儀上得到的吸收度進行運算,即可以快速得到HMF的含量。對於希望在廠內能即時監測蜂蜜品質,卻尚未購置HPLC的業者而言,可作為快速篩檢的工具。
另一個判斷工具:脯胺酸分析 (Proline Analysis)
蜂蜜中除了糖份之外,含有約1 %的胺基酸,其中有50 %~85 %是脯胺酸 (Proline),這個特徵可以做為蜂蜜有無摻假或者品質好壞的依據。台灣的CNS雖未納入規範,但在中國的出入境檢驗檢疫行業標準以及國際蜂蜜委員會都針對脯胺酸訂定分析方法,利用脯胺酸與茚三酮 (ninhydrin) 會形成棕色化合物的原理,以UV-Vis光譜儀即可完成分析定量。其中中國更規範純正蜂蜜的脯胺酸含量不應低於180 mg/kg (ppm)。而當蜂蜜成熟度不足時水分含量高,脯胺酸的濃度也會下降,在德國脯胺酸含量低於180 mg/kg (ppm) 會被歸類為未成熟蜂蜜。
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脯胺酸化學結構式
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脯胺酸以UV-Vis分析的檢量線
標準品濃度 (X軸) 與吸收度 (Y軸)